Rekabentuk Struktur

Rekabentuk : Papak (Slab)

1. PENGENALAN

Papak konkrit merupakan elemen struktur yang berkelakuan seperti anggota lentur rasuk pada umumnya, dan rekabentuknya juga seakan-akan rekabentuk rasuk walaupun rekabentuk papak lebih mudah, kerana :

1. Lebar papak telah ditetapkan kepada 1 meter dalam pengiraan rekabentuk. 2. Tegasan ricih pada papak biasanya kecil dan tidak kritikal, kecuali apabila

terdapat beban tumpu yang besar. 3. Tetulang mampatan jarang diperlukan. 4. Papak biasanya menanggung beban teragih seragam.

Jenis papak yang biasa digunakan untuk pembangunan rumah atau gedung sederhana adalah jenis papak konkrit padu, sebab mudah dibina/dikerjakan dan murah dalam segi biaya.

Papak padu konkrit tetulang boleh direkabentuk untuk merentang satu hala

(papak sehala) atau dua hala (papak dua hala) bergantung kepada susunan dan bilangan penyokongnya yang boleh terdiri dari rasuk atau dinding.

@BP 1

Rekabentuk Struktur

Jenis-Jenis Papak

@BP 2

Rekabentuk Struktur 2. REKABENTUK PAPAK

Secara umumnya papak mempunyai dua jenis tetulang : 1. Tetulang utama / tetulang lenturan, digunakan untuk mengambil/menahan

momen kritikal yang terjadi pada keratan sama ada pada rentang dan juga pada sokong.

2. Tetulang agihan atau pengikat, iaitu berfungsi mangikat tetulang utama dan

membantu agihan tegasan akibat perubahan suhu dan pengecutan konkrit.

Semua tetulang yang dipergunakan untuk tetulang papak hendaklah melebihi dari luas minimum yang telah ditentukan dalam Table 3.25 : BS 8110, iaitu :

fy (N/mm2) As min (mm2)

250 0.24% bh 460 0.13% bh

Luas tetulang maksimum yang diizinkan ialah 4% bh.

Tetulang Ricih dalam Papak boleh dihitung menggunakan prosedur seperti ricih pada rasuk, BS 8110 menghadkan bahawa :

1. v < yang terkecil diantara cuf8.0 atau 5 N/mm2 2. v < vc ,iaitu bagi papak yang tebalnya tidak melebihi 200 mm 3. v > vc ,tetulang ricih perlu disediakan dalam papak

Semakan Pesongan dan Keretakan Papak

* Pesongan disemak seperti halnya pesongan pada rasuk, iaitu :

sebenarizin d

L dL

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧>

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

* Lebar keretakan dihadkan mengikut kawalan jarak bersih antara tetulang

tegangan dan nisbah luas konkrit dan tetulang. BS 8110 menghendaki dua dari syarat dibawah ini dipenuhi, iaitu :

1. Jarak bersih antara tetulang tegangan tidak boleh melebihi yang terkecil

antara 3d atau 750 mm.

@BP 3

Rekabentuk Struktur

2. Sekiranya (1) telah dipenuhi, maka semakan selanjutnya tidak perlu dilakukan jika salah satu syarat di bawah ini dipenuhi, iaitu :

- fy = 250 N/mm2 , h < 250 mm - fy = 460 N/mm2 , h < 200 mm - Nisbah luas tetulang-konkrit, (As/bd) < 0.3%

3. Jika tiada satu pun syarat dalam (2) dipenuhi, maka jarak bersih tetulang utama dihadkan sebagai berikut :

- Jika (As/bd) > 1% ,maka jarak bersih antara tetulang tidak boleh

melebihi nilai maksimum yang dibenarkan dalam jadual 3.28 : BS 8110.

- Jika (As/bd) < 1% ,maka jarak bersih antara tetulang tidak boleh

melebihi nilai maksimum yang dibenarkan dalam jadwal 3.28 : BS 8110, iaitu dibahagikan dengan luas tetulang-konkrit (% As/bd).

2.1. PAPAK SEHALA

Papak dikatakan merentang satu hala jika tetulang utamanya direkabentuk dalam satu arah sahaja. Keadaan ini berlaku apabila papak disokong hanya pada dua sisi sahaja.

Jika papak disokong pada keempat-empat sisi, papak akan merentang sehala jika

nisbah rentang panjang (Ly) kepada rentang pendek (Lx) melebihi 2 , 2 LL

x

y > .

@BP 4

Rekabentuk Struktur

Papak sehala sokong mudah, analisis dan rekabentuknya adalah sebagaimana rekabentuk pada rasuk dengan menganggap lebar , b = 1 meter.

Taburan tetulang pada papak sokong mudah :

Papak sokong mudah disokong oleh dinding

Papak sokong mudah disokong oleh dinding dan rasuk

@BP 5

Rekabentuk Struktur Contoh-1 (Papak sehala sokong mudah)

3.12.6

Jad 3.25

Jad 3.8

@BP 6

Rekabentuk Struktur

Jad 3.9

@BP 7

Rekabentuk Struktur 2.2. PAPAK DUA HALA

Tetulang utama bagi papak dua hala direkabentuk dalam kedua-dua arah. Keadaan ini berlaku apabila papak disokong pada keempat-empat sisi dan nisbah rentang panjang per rentang pendek kurang atau sama dengan dua (2).

Momen lentur dan daya ricih bagi papak dua hala bergantung kepada :

- nisbah Ly/Lx - keadaan sokong papak, samada disokong mudah atau dikekang

Papak Dua Hala Sokong Mudah √ Jika papak mempunyai satu panel sahaja dan tepi papak tidak dihalang dari

terangkat maka dikenali sebagai papak dua hala sokong mudah. Keadaan ini ujud apabila papak disokong oleh keluli atau sambungan antara papak dan rasuk tidak monolitik (menyatu).

√ Momen lentur bagi papak jenis ini boleh didapati dari fasal 3.5.3.3. BS 8110,

yang ditakrifkan sebagai berikut :

2

2

2

m

8110 13.3 ,

..

..

perrekabentukbebann

BSjadualdarimomenpekali

LnM

LnM

sysx

ysysy

xsxsx

=

=

=

=

αα

α

α

.

@BP 8

Rekabentuk Struktur

@BP 9

Rekabentuk Struktur Contoh-2 (Papak dua hala sokong mudah)

Jad 3.4

Jad 3.3

Jad 3.13

Jad 3.25

Jad 3.8

@BP 10

Rekabentuk Struktur

Jad 3.9

@BP 11

Rekabentuk Struktur

Papak Dua Hala Dikekang

√ Iaitu papak yang mempunyai lebih dari satu panel atau tepi papak dihalang dari terangkat; sambungan antara papak dan penyokongnya ujud secara monolitik atau sambungan antara panel-panel papak.

√ Papak untuk rumah atau gedung lazimnya direkabentuk sebagai papak dua

hala dikekang kerana pembinaan papak dan rasuk biasanya adalah monolitik karena terdapatnya tetulang utama dan tetulang kedua.

√ Momen lentur bagi papak dua hala dikekang boleh didapati dari jadual 3.14.

BS 8110, yang ditakrifkan sebagai berikut :

2

2

2

m

8110 14.3 ,

..

..

perrekabentukbebann

BSjadualdarimomenpekali

LnM

LnM

sysx

ysysy

xsxsx

=

=

=

=

ββ

β

β

.

√ Momen lentur papak dua hala dikekang bergantung dari nisbah Ly/Lx dan keselanjaran papak pada setiap sisinya.

@BP 12

Rekabentuk Struktur

Terdapat 9 kes keselanjaran pada papak dua hala dikekang yang mungkin terjadi, iaitu : Kes-1 : Semua tepi selanjar Kes-2 : Satu tepi pendek tak selanjar Kes-3 : Satu tepi panjang tak selanjar Kes-4 : Dua tepi bersebelahan tak selanjar Kes-5 : Dua tepi pendek tak selanjar Kes-6 : Dua tepi panjang tak selanjar Kes-7 : Tiga tepi tak selanjar (satu tepi panjang selanjar) Kes-8 : Tiga tepi tak selanjar (satu tepi pendek selanjar) Kes-9 : Empat tepi tak selanjar Keadaan/kondisi yang boleh berlaku untuk sokong pada papak

Kes-4

Kes-2

Kes-5

Kes-3

Kes-1

Kes-6

Kes-7

Kes-8

Kes-9

Ly

L

@BP

x

ruang kosong papak

13

Rekabentuk Struktur

Jadual 3.14 BS 8110

@BP 14

Rekabentuk Struktur Contoh-3 (Papak dua hala sokong dikekang)

Jad 3.4 Jad 3.3

Jad 3.14

@BP 15

Rekabentuk Struktur

Jad 3.25

Jad 3.8

Jad 3.9

@BP 16

Rekabentuk Struktur

@BP 17